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绪章绪论
简要介绍本课程的特点、性质、任务、仿真工具和学习方法;以及电信号的特点、电子技术包括电子器件和电子信息系统的简要发展。
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●0.1模拟电子技术课程简介
介绍本门课程的性质、特点、学习方法和学习目标。
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●0.2电子技术的发展
简要介绍电信号的特点、电子器件和电子技术的发展
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第一章常用半导体器件
本章的重点是常用半导体器件的外特性及其主要参数,即二极管和稳压管的伏安特性和主要参数,晶体管的共射输入特性、输出特性和主要参数,以及场效应管的转移特性、输出特性和主要参数。了解他们内部载流子的运动是为了更好地理解他们的工作原理。
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●1.1半导体基础知识及PN结
半导体的特性,半导体中载流子的运动,PN结的形成及单向导电性
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●1.2晶体三极管
掌握晶体三极管的电流放大作用和公社特性曲线、三个工作区域以及主要参数。
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●1.3结型场效应管的工作原理
介绍结型场效应管的结构、分类和工作原理。
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●1.4绝缘栅型场效应管的工作原理
介绍场效应管的分类和主要特点,主要讲解绝缘栅型场效应管的工作原理。
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第二章基本放大电路
本章主要讲述了放大电路概念和主要性能指标、放大电路工作原理和组成原则、放大电路的基本分析方法包括图解法和等效电路法、静态工作点的稳定、单管放大电路三种基本接法、场效应管放大电路。
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●2.1放大电路的工作原理
晶体管工作在放大区需满足发射结正偏、集电结反偏,为了让晶体管工作在放大区并避免失真,合理的组成放大电路并设置和估算工作点;放大电路最基本的要求,一是不失真,二是能够放大。放大的对象是动态信号,但前提是不失真。静态工作点的设置,还影响到其它动态参数,必须合理设置静态工作点。
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●2.2等效电路法
放大的分析包括两个方面:静态分析(直流分析)和动态分析(交流分析)。
静态分析就是求解静态工作点Q,在输入信号为零时,点(UBEQ,IBQ)和点(UCEQ,ICQ)称之为静态工作点。可以用图解法和估算法求解,是在直流通路上进行的。 动态分析就是求解放大电路的动态参数和进行波形分析。通常利用h 参数等效模型计算放大倍数、输入电阻、输出电阻;用图解法求解最大不失真输出电压和进行失真分析。是在交流通路上进行的。 -
●2.3静态工作点的稳定
静态工作点不仅决定了波形是否失真,还影响动态参数的稳定性。影响静态工作点最主要的因素是温度。温度变化对静态工作点的影响集中表现在Ic 的变化上,采用射极偏置电路,利用直流负反馈可以稳定静态工作点。
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●2.4基本共集放大电路
共发射极放大电路既能放大电压,也能放大电流,输入电阻居中,输出电阻较大,频带较窄。常作低频电压放大。共集电极放大电路只能放大电流,不能放大电压。输入电阻最大、输出电阻最小,具有电压跟随的特点常用于多级放大的输入级和输出级,有时还用作中间隔离级(缓冲级),起阻抗变换的作用。 共基极放大电路只能放大电压,不能放大电流。输入电阻最小,频率特性最好。
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●2.5基本共基放大电路
讲解基本共基放大电路的组成及工作原理。
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●2.6单管放大电路的仿真
利用Multisim 软件对NPN型三极管进行单管放大电路的静态和动态仿真分析演示。
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第三章集成运算放大电路
本章主要讲述了集成运算放大电路中的差分放大电路、电流源电路、直流耦合互补输出级电路
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●3.1差分放大电路
电流源电路不仅可以用于各种放大器的偏置电路,而且可用于取代电阻作为放大电路的有源负载,因而在集成运算放大器中的到了广泛的应用。常见的偏置电路有镜像电流源,比例电流源和微电流源。集成运放是一个多级放大电路,因而需要多路电流源分别给各级提供合适的静态电流。有源负载又称主动式负载,是一种表现出稳流非线性电阻特性的元件或电路。本节主要内容包括多路电流源和有源负载两方面,重点在于电流源电路的分析。
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●3.2镜像电流源电路
电流源电路不仅可以用于各种放大器的偏置电路,而且可用于取代电阻作为放大电路的有源负载,因而在集成运算放大器中的到了广泛的应用。常见的偏置电路有镜像电流源,比例电流源和微电流源。集成运放是一个多级放大电路,因而需要多路电流源分别给各级提供合适的静态电流。有源负载又称主动式负载,是一种表现出稳流非线性电阻特性的元件或电路。本节主要内容包括多路电流源和有源负载两方面,重点在于电流源电路的分析。
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●3.3微电流源电路
介绍微电流源电路的结构和工作原理。
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●3.4集成运放的输出级
介绍集成运放互补输出级的电路组成和工作原理
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第四章放大电路的频率响应
本章主要研究放大电路的频率响应,讲述了放大电路的频率响应、晶体管的高频等效模型、场效应管等效模型、单管放大电路的频率响应、多级放大电路的频率响应、频率响应和阶跃响应。
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●4.1频率响应概述
研究频率响应的必要性、有关频率响应的基本概念、放大电路频率响应的分析方法以及频率特性曲线的画法。
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●4.2晶体管的高频等效模型
晶体管的混合π模型、晶体管电流放大系数的频率响应。
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●4.3场效应管的高频等效模型
场效应管的高频等效模型、场效应管的高频简化等效模型。
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●4.4单管放大电路的频率响应
单管共射放大电路的频率响应、中频电压放大倍数、低频电压放大倍数、高频电压放大倍数、波特图、单管共源放大电路的频率响应、放大电路频率响应的改善和增益带宽积。
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●4.5多级放大电路的频率响应
多级放大电路频率特性的定性分析、截止频率的估算、下限频率、上限频率。
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●4.6频率响应与阶跃响应
频域法、时域法、阶跃响应的指标、频率响应与阶跃响应的关系。
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第五章放大电路中的反馈
本章主要讲述了反馈的基本概念、负反馈放大电路的方块图及一般表达式、负反馈对放大电路性能的影响和放大电路的稳定性等问题,阐明了反馈的判断方法、深度负反馈条件下放大倍数的估算方法、根据需要正确引入负反馈的方法、负反馈放大电路稳定性的判断方法和自激振荡的消除方法等。
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●5.1反馈的判断
反馈的基本概念和反馈的判断方法。包括什么是反馈,反馈的极性,直流反馈与交流反馈,以及有无反馈的判断、反馈极性的判断、直流反馈与交流反馈的判断方法。
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●5.2负反馈放大电路四种基本组态
通常引入了交流负反馈的放大电路称为负反馈放大电路。本节讲述交流负反馈的四种基本组态及其特点。
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●5.3负反馈放大电路方块图及一般表达式
负反馈放大电路有四种基本组态,而且对于同一种组态,具体电路也各不相同,所以为研究负反馈放大电路的共同规律,可以利用方块图来描述所有电路。本节讲述负反馈放大电路的方块图及一般表达式。
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●5.4深度负反馈放大电路放大倍数的分析
实用的放大电路多引入深度负反馈,因此分析负反馈放大电路的重点是从电路中分离出反馈网络,并求出反馈系数。为了便于研究和测试,人们还常常需要求出不同组态负反馈放大电路的电压放大倍数。本节重点讲述具有深度负反馈放大电路的放大倍数的估算方法。
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●5.5负反馈对放大电路性能的影响
放大电路中引入交流负反馈后,其性能会得到多方面的改善,本节主要讲述交流负反馈对放大电路性能不同方面的影响。
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●5.6负反馈放大电路的稳定性
当负反馈电路反馈过深,在输入量为零时,输出却产生了一定频率和一定幅值的信号,称电路产生了自激振荡,此时电路不能正常工作,不具有稳定性。本节讲述自激振荡产生的原因和条件、自激振荡的定性分析、负反馈电路稳定性的判断及自激振荡的消除方法。
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第六章信号的运算和处理
在模拟电子电路中,常常需要各种波形的信号,作为测试信号或控制信号等。例如,在测试但放大电路的指标参数是需要给电路输入正弦波信号;又如,在用示波器测试电路的电压传输特性是需要给电路输入锯齿波第电压。而为了使所才记得信号能够用于测量、控制、驱动负载或送入计算机,常常需要将信号进行变换,如将电压变换成电流、将电流变换成电压等等。
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●6.1信号运算电路简介
电子系统伴随信号的处理而产生,介绍电子系统的组成,信号处理在电子系统中的作用,并介绍理想集成运放虚断和虚断的实质。
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●6.2比例运算放大器的仿真
利用仿真软件Multisim仿真比例运算放大电路,讲解输入输出特性。
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第七章波形的发生和信号的转换
在模拟电子电路中,常常需要各种波形的信号,作为测试信号或控制信号等。例如,在测试但放大电路的指标参数是需要给电路输入正弦波信号;又如,在用示波器测试电路的电压传输特性是需要给电路输入锯齿波第电压。而为了使所才记得信号能够用于测量、控制、驱动负载或送入计算机,常常需要将信号进行变换,如将电压变换成电流、将电流变换成电压等等。
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●7.1电压比较器简介
电压比较器能够将模拟信号转换成具有数字信号特点的两值信号,及输出不是高电平就是低电平,其电路中的集成运放一般工作在非线性区。它既用于信号转换,又作为非正弦波发生电路的重要组成部分。电压传出特性曲线可以用三个要素准确描述。集成运放构成电压比较器时工作于非线性区间,即电路开环或引入正反馈。电压比较器的种类根据电压传输特性曲线的特点分为单限比较器、滞回比较器和窗口比较器。
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●7.2单限比较器
过零比较器的电路结构和电压传输特性曲线;一般单限比较器的电路结构和电压传输特性曲线;单限比较器的特点。
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●7.3窗口比较器
窗口比较器的电路结构和电压传输特性曲线;窗口比较器的特点
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●7.4滞回比较器
滞回比较器的电路结构和电压传输特性曲线;滞回比较器的特点
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●7.5电压比较器的仿真
通过仿真软件Multisim仿真过零比较器的电压传输特性,帮助同学们理解比较器的特性。
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●7.6正弦波振荡电路的仿真
通过仿真软件Multisim对RC正弦波谐振电路进行仿真,帮助大家理解正弦波振荡电路的组成及工作原理和特点。
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第八章功率放大电路
本章主要阐述各种功率放大电路的特点及其主要参数。重点是OCL电路的组成、工作原理、最大输出功率和效率的估算、功放管的选择以及各种功率放大电路的特点及其适用场合,了解集成功放的应用。
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●8.1功率放大电路概述
功率放大电路的特点、主要参数和组成原则。功率放大电路中的晶体管的工作状态、功放的分类、功率放大电路的分析方法。
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●8.2互补功率放大电路
介绍常见的互补功率放大电路的类型、结构特点、工作原理、最大输出功率和效率的求解方法。
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第九章直流电源
在电子电路及设备中一般都需要稳定的直流电源供电。本章介绍的直流电源是单相小功率直流电源,它将频率50Hz,有效值220V的单相交流电压转换为幅值稳定、输出电流为几十安以下的直流电压
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●9.1整流电路
分析整流电路时,一般假定负载为纯电阻性;整流二极管有理想的伏安特性,即导通时正向压降为0,截止时反向电流为0;变压器无损耗,内部压降为零。
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●9.2滤波电路
整流电路的输出电压虽然是单一方向的,但含有较大的交流成分。因此在整流之后还需要利用滤波电路将脉动的直流电压变为平滑的直流电压;直流电源中的滤波电路的显著特点是:采用无源电路;理想情况下滤去所有的交流成分;能输出较大电流
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●9.3稳压管稳压电路
整流滤波电路输出电压会随着电网电压的波动而波动,随着负载电阻的变化而变化。为了获得稳定性好的直流电压,必须采取稳压措施。
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●9.4串联稳压电路
串联型稳压电路以稳压管稳压电路为基础,利用晶体管的电流放大作用,增大负载电流;引入电压串联负反馈使输出稳定;通过改变反馈网络参数使输出电压可调。
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●9.5直流电源的仿真
对直流电源系统进行仿真分析